提高水泥浆封堵施工的成功率

1、提高水泥浆封堵施工的成功率0. 概述 胜利油田井下作业公司在土库曼斯坦施工 已多年，随着施工的不断深入，施工难度和要求也愈来愈高，在 近年大修和侧钻井的施工中表现尤为明显， 同时， 由于该区块的 采注严重不平衡， 造成封堵困难等多次施工均无结果的现象。 本 文详细介绍了目前胜利油田土库曼油井项目施工的油井封堵状 况和方法， 对现场的注意事项和消减措施作了相应的说明， 并提 出了下步的发展方向。1. 现场施工的两种做法 不同区块的采注效果形成不同井的施工， 具体情况要根据事 先测得的吸水量而定， 不同的吸水量选定不同的施工方法才能起 到良好的效果。1.1 先顶替，再挤注 这一做法具体应用在吸水量

2、比较小、 井深比较浅、 连续长井 段、封深大体在1000-2000m左右的井。如库图尔哲别 192井， 套管结构为外径 168mm和114mm套管组合，开采的层位为小 套管段。油层井段为1703-1705m,施工前测得吸水量为10Mpa 50L/min ，循环无漏失，施工目的为封堵油层上返。为此我们先 把注灰圭寸堵管柱下至1706m,充分循环洗井后，打前置清水 0.82m3,顶替相对密度1.85水泥1m3,打后置清水1m3,顶替 卤水3.68m3,上提油管至1556m,反循环洗井后，正挤卤水0.8m3, 压力升至17MPa关井侯宁48小时，钻塞、试压成功。在上述 例子中，油管内腔面积为 3.0

3、1 ，环空面积为 3.67 (去掉单位)， 他们之比为 0.82：1.00，这样我们就可以计算出上边的液量。 上提的管柱多少是灰柱在含注灰管柱的套管内所占高度来决定 的，上边注灰为1m3,它在套管内所占的高度为 150m左右，那 样上提管柱就是1556m顶替量的大小原则是灰面的高度位置， 但现场施工中，原则上一般少顶替 50m左右。1.2 先挤注，洗井，再挤注憋压 这类做法一般来说吸水量比较大的深井。 如库图尔哲别 1481 井，该井套管为 140mm内径为121mm第一次圭寸堵井段为 2139-2163m,试压10MPa合格。后要求再次封堵下部油层井段 2431 -2348m。我们先测得吸水

4、量为 8MPa 100L/min。采取做法 时，先下注灰圭寸堵管柱至井深 2331m,前置清水1m3关闭圭寸井 器，挤注相对密度1.85灰浆3m3,顶替清水1m3，顶替卤水 5.13m3,顶替至水泥浆到2381m,剩余部分灰塞，缓慢放压，反 循环洗井，洗出多余灰浆，关井憋压，候宁 48 小时，钻开灰塞 试压合格。 这类圭堵的最大缺陷就是对上部套管损害较大， 但对 于漏失严重的井来说是比较理想的圭堵方法。2. 水泥浆圭堵过程的分析圭寸堵前漏失点压力：P1=0.01 p m( H-B1);圭寸堵后漏失点压 力：P2=0.01 p m(H-B2-h1 ) +0.01 p m仆1 一般来说，如果后期

5、在圭堵过程中泵压上升到一定值时, 就会造成瞬间堵死漏点, 这种情况下就会B2=0,此时P2P1,这种情况下封堵基本就成功了。 但是在封堵过程中随着泵入灰浆的进行， 往往会造成在预留的灰 塞面比实际的要少，甚至没有，这样封堵施工基本失败。如何才 能够留住灰面， 保证封堵的成功呢？首先我们在施工前必须知道 B1,就是管柱静止一段时间后，先不灌液，然后起钻，就会在起 钻过程中清晰的发现液面高度了； 其次，我们知道循环过程中的 漏失量VI，用计量循环池子的液面高度可以确定；第三，我们 必须对所有循环设备及顶替罐的尺寸了如指掌。 下边我们通过一 个实例来对施工过程做一下分析：图库尔者别 912井，井深

6、3618m 要求封堵井段1516-1525m,油层套管内径为 144mm 目前处理至1650m首先我们测得吸水量为 4MPa 100L/min，循 环漏失量为2m3/h，静液面为20m为此我们选择了第一种注灰 方案：下 73钻杆带笔尖至1526m洗井降温，根据实际情况 配相对密度1.85灰浆5m3,相当于在套管内307m的灰柱。为此， 依次打入相应的前置液清水 2m3相对密度1.85灰浆5m3灰浆、 后置液清水0.38m3、顶替液2.33m3,此时我们观察到循环池的 液面增加了 28cm （循环池的平面积为32.5m2,如果不漏的话， 液面应该增加为 29.8cm）, 这样就相当于在顶替灰浆过

7、程中，漏 失了近2cm的循环池高度，根据循环池子面积和套管的面积比可 以得到如下结论：循环池子每降1cm,套管液面将下降20m,即水泥将会漏失20m此时的水泥高度应为 267m.起钻300m灌 满井筒，反循环洗井一周，观察循环池液面高度，在循环过程中又降了 3cm根据上边的结论，灰浆柱将会降低60m这样灰柱此时的高度为207m关井。预计反挤卤水 2.44m3，相当于留灰 塞57m如果我们简单的留下 30m的话，有可能漏失掉，上部就 不可能存在灰柱， 这些在反挤前必须想到， 但是我们在反挤过程 中压力从4MPa升至12MPa这样就可以排除静液面的影响，我 们可以再次多挤入10m的高度，关井侯宁4

8、8小时。探灰面深度 为1486m钻开后试压i0MPa合格。圭寸堵成功。从上边的例子 可以看出，如果想在漏失的情况下留住灰塞，保证试压成功，许 多方面必须了解，才能够在施工过程中达到良好的施工效果。3. 严重漏失井的圭堵前期工作 前面已经了解了对漏失井的圭堵施工， 但是从上边的圭堵过程也看到，不管哪种圭堵工作，它必须能够建立循环，如果建立 不起循环的话， 圭堵工作就很难成功。 为此我们针对严重漏失又 不能够正常建立循环的井， 必须采用一定的前期堵漏施工。 就目 前的情况， 我们采用的堵漏材料也是很多的， 如：蛭石粉、稻壳、 玉米芯等。 怎样选择合理的堵漏材料主要看漏失程度的大小。 为 此我们就现场的情况选择以下材料来增加对堵漏材料的悬浮和 携带如：土粉、干粉、cmc等。有效的施工前期堵漏施工一般有 以下两种： 1 ）、先堵漏，再圭堵。 2）、在圭堵前置一些堵漏材 料，然后泵入灰浆。4. 发展方向从以上分析来看， 我们现场的施工一般来说就是上边的两种 方法，只要能够恰当的运用，就能够达到理想的效果。但是对于 现场的施工来说，部分的操作人员总是不能够对平衡压力系统有 一个深入的了解，往往造成施工失败；对于套管严重破裂的井用 简单水泥浆封堵施工往往会造成进一步恶